Фамилия Проваленко образована по распространённой украинской модели с суффиксом -енко. В украинской ономастике этот суффикс означает «сын» или «потомок», то есть Проваленко — это буквально «сын Провала». Но Провал — не имя, а прозвище, и вот тут начинается самое интересное.

Прозвище Провал могло закрепиться за человеком по нескольким причинам. Самая прямая — за тем, кто провалился куда-то: в яму, в болото, в погреб, и этот случай запомнился окружающим. Но есть и другая, более правдоподобная версия: в южнорусских и украинских говорах «провалом» называли неудачливого, невезучего человека, у которого всё валится из рук, который постоянно «проваливает» дела. Такое прозвище давали не в обиду, а как меткую бытовую характеристику.

Менее распространённая, но возможная версия связывает фамилию с географическим названием. В Украине есть несколько сёл с корнем «Провал» (например, Провалье на Луганщине). Выходец из такой местности мог получить фамилию Проваленко — то есть «пришедший из Провалья». Однако фамилии на -енко в массе своей образовывались именно от личных прозвищ, а не от топонимов, поэтому версия с прозвищем выглядит убедительнее.

Интересно, что фамилия Проваленко почти не встречается в центральных и северных областях России — её ареал плотно привязан к украинским землям. Это типичная фамилия левобережной Украины, где суффикс -енко доминировал с XVII века. Встречаются и родственные фамилии — Провалов, Провальский, Провальнюк, — но Проваленко остаётся самой характерной для украинской традиции.